[發明專利]一種基于SiC二極管的三相改進型雙Buck/Boost變流器

在審

• 申請號: 201810769277.9
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN108683345A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 張敏;馬自應
• 申請（專利權）人: 南京德匯電氣有限責任公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M1/12
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種基于SiC二極管的三相改進型雙Buck/Boost的變流器，包括三相上下橋IGBT管、對應外接續流二極管，以及反向連接的交流IGBT開關；其交流側設置LCL濾波器電路，而LCL濾波器電路變流器側的電感由兩個獨立的電感組成。本發明上下IGBT管之間無死區，不僅可以實現能量的雙向流動，有效減小了交流側的電流諧波和電路的功率損耗，此外，通過設置反向連接的交流IGBT開關，可降低電流過零點畸變率，提高工作效率和工作性能。

技術領域

本發明涉及一種基于SiC二極管的三相改進型雙Buck/Boost變流器的研究，屬于電力電子變流器的技術領域。

背景技術

隨著新能源技術的發展，在光伏發電、風電、電動汽車充電樁等中高功率場合，三相AC/DC變流器都得到了廣泛的應用，已成為新能源發電及電能質量治理的重要設備，市場需求越發迫切，是當今電力電子技術領域的熱點。因此，優化三相AC/DC變流器的波形質量，提高工作可靠性，改進變流器拓撲等研究工作具有重要的意義。

傳統硅基IGBT三相橋式變流器以其性能穩定、便于控制等優點得到了廣泛的應用。然而其每相上、下橋臂功率管直接相連，存在開關直通問題，影響工作可靠性。為避免直通，必須給互補的橋臂驅動信號加入死區，引入額外的低頻諧波，增加了濾波器的體積與成本；此外，硅基IGBT在開關時刻有較多的反向恢復電流流過互補功率管，不但增加其損耗，還容易導致其非正常的IGBT閉鎖，引發故障同時容易產生電流過零點畸變。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中的不足，提供一種無需設置死區，減小交流側低頻諧波且電流過零點畸變率低的三相改進型雙Buck/Boost變流器。

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于SiC二極管的三相改進型雙Buck/Boost變流器，包括包括直流側電容C_in1和C_in2、A相上橋IGBT管S_a1、A相下橋IGBT管S_a2、交流IGBT開關S_a3和S_a4、B相上橋IGBT管S_b1、B相下橋IGBT管S_b2、交流IGBT開關S_b3和S_b4、C相上橋IGBT管S_c1、C相下橋IGBT管S_c2、交流IGBT開關S_c3和S_c4、A 相上橋續流二極管D_a1、A相下橋續流二極管D_a2、B相上橋續流二極管 D_b1、B相下橋續流二極管D_b2、C相上橋續流二極管D_c1、C相下橋續流二極管D_c2；所述A相上橋IGBT管S_a1與A相下橋續流二極管D_a2的陰極相連于連接點O_a，A相上橋續流二極管D_a1的陽極與A相下橋IGBT 管S_a2相連于連接點M_a，所述B相上橋IGBT管S_b1與B相下橋續流二極管D_b2的陰極相連于連接點連接點O_b，B相上橋續流二極管D_b1的陽極與B相下橋IGBT管S_a2相連于連接點連接點M_b，所述C相上橋IGBT 管S_c1與C相下橋續流二極管D_c2的陰極相連于連接點O_c，C相上橋續流二極管D_c1的陽極與C相下橋IGBT管S_c2相連于連接點M_c；所述A 相O_a和直流電容器與電源中性點N’之間增加IGBTS_a3，S_a3的E極相連于O_a，S_a3的C極相連于直流電容器與電源中性點N’，A相M_a和直流電容器與電源中性點N’之間增加IGBTS_a4，S_a4的C極相連于M_a，S_a4的E極相連于直流電容器與電源中性點N’,B相O_b和直流電容器與電源中性點N’之間增加IGBTS_b3，S_b3的E極相連于O_b，S_b3的C極相連于直流電容器與電源中性點N’，B相M_b和直流電容器與電源中性點 N’之間增加IGBTS_b4，S_b4的C極相連于M_b，S_b4的E極相連于直流電容器與電源中性點N’,C相O_c和直流電容器與電源中性點N’之間增加IGBTS_c3，S_c3的E極相連于O_c，S_c3的C極相連于直流電容器與電源中性點N’，C相M_c和直流電容器與電源中性點N’之間增加IGBTS_c4， S_c4的C極相連于M_c，S_c4的E極相連于直流電容器與電源中性點N’。